Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Побічні електромагнітні випромінювання та наводки. Захист від побічних електромагнітних випромінювань та наводок
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Інші
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2009
Тип роботи:
Звіт до лабораторної роботи
Предмет:
Методи та засоби захисту інформації
Група:
БІ-31
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА"
Побічні електромагнітні випромінювання та наводки. Захист від побічних електромагнітних випромінювань та наводок.
Звіт
до лабораторної роботи № 6, 7
з курсу “ Методи та засоби захисту інформації”
Львів 2009
1. Механізм виникнення ПЕМВ в засобах цифрової електротехніки
ПЕМВ(TEMPEST, ПЭМИН), як правило, генеруються електромагнітними пристроями, це зумовлено протіканням диференціальних та синфазних струмів. В напівпровідникових пристроях випромінююче магнітне поле формується при синхронному протіканні диференціальних струмів в контурах двох типів: перший тип формується провідниками друкованої плати або шинами по яких відбувається подача живлення; другий тип формується при передачі логічних сигналів від одного пристрою до іншого з використанням в якості зворотного провідника шини живлення. Провідники передачі даних разом з шинами живлення формують динамічно працюючі контури, що з’єднують пристрої передачі та прийому даних.
Випромінювання, викликане синфазними струмами, зумовлено виникненням падінь напруги в пристроях, що створюють синфазну напругу відносно землі.
Як правило, в цифрових електронних пристроях відбувається синхронна робота логічних пристроїв. В результаті їх перемикання відбувається концентрація енергії в вузькі співпадаючі по часу імпульсні складові, при накладанні яких сумарні рівні випромінювання можуть бути вищими ніж може створити будь-який з окремих пристроїв.
Великий вплив на рівень виникаючих ПЕМВ здійснює характер з’єднання з від’ємною шиною джерела живлення або з землею. Це з’єднання повинно мати дуже низький опір, оскільки друковані провідники на ВЧ являють собою більше дроселі, ніж коротко замкнуті кола.
В багатьох випадках основними джерелами випромінювань є кабелі по яких передається інформація в цифровому вигляді. Такі кабелі можуть розміщуватися всередині пристрою або з’єднувати пристрої між собою.
Застосування заземлюючих перемичок з оплітки кабелю або проводу, що характеризуються високою індуктивністю і активним опором для ВЧ завад і не забезпечують хорошої якості заземлення екрану, призводить до того, що кабель виконує функції передаючої антени.
2. Аналіз можливості витоку інформації через ПЕМВ
При проведенні такого аналізу необхідно враховувати наступні особливості радіотехнічного каналу витоку через засоби цифрової електронної техніки:
Для відтворення інформації необхідно крім рівня ПЕМВ зати ще й його структуру;
Оскільки інформація в цифрових засобах електронної техніки передається послідовностями прямокутних імпульсів, то оптимальним приймачем для перехоплення ПЕМВ являється сам засіб їх виявлення(важливий сам факт наявності сигналу, а відновити сигнал просто, тому що форма – відома);
Не всі ПЕМВ є небезпечними з точки зору витоку інформації, так як найбільший рівень відповідає неінформативним випромінюванням(наприклад ПЕМВ системи синхронізації)
Наявність великого числа паралельно працюючих електричних кіл призводить до того, що інформативні і неінформативні випромінювання можуть перекриватися
Для відновлення інформації смуга пропускання розвід пристрою повинна відповідати смузі частот, що перехоплюються. Імпульсний характер інформаційних сигналів приводить до різкого збільшення смуги пропускання приймача і, як наслідок, збільшення рівня власних і наведених шумів
Періодичне повторення сигналу призводить до збільшення можливої дальності перехоплення
Використання паралельного коду в більшості випадків робить практично неможливим відновлення інформації при перехопленні ПЕМВ
3. Оцінка рівня ПЕМВ
Оцінка рівня ПЕМВ засобів цифрової електротехніки здійснюється згідно наступних норм та вимог:
Санітарно-гігієнічні норми;
Норми електромагнітної сумісності;
Норми і вимоги по ЗІ від витоку через ПЕМВ.
В залежності від того, відповідність яким нормам необхідно досягти, застосовуються ті чи інші пристрої, методи та методики проведення вимірів. Оскільки нас цікавить ЗІ від витоку через ПЕМВ, то норми і вимоги, що застосовуються при дотриманні норм електромагнітної сумісності(що є вищими за санітарно-гігієнічні норми) є непридатними для цієї задачі
Норми ЕМС не можуть належним чином забезпечити конфіденційність інформації, але висока степінь стандартизації методик і апаратури дає можливість(з врахуванням певної специфіки) використання їх при вирішенні задач ЗІ.
Для вимірювань необхідна апаратура, що відповідає наступним вимогам:
діапазон робочих частот 9 МГц – 1 ГГц;
можливість зміни смуги пропускання;
наявність детекторів квазіпікового, пікового, середнього та середньоквадратичного значення;
можливість слухового контролю сигналу, що має АМ чи ЧМ;
наявність виходу проміжної частоти та виходу на осцилограф;
наявність комплекту стандартних калібровочних антен.
Сучасні вимірювальні приймачі автоматизовані і оснащені інтерфейсами згідно стандарту ІЕЕЕ-488, що дає додаткову можливість керувати режимами роботи приймача з допомогою зовнішньої ЕОМ.
Також для даних вимірювань можна застосовувати аналізатори спектрів з вимірювальними антенами. Сучасні аналізатори спектру з вбудованими мікропроцесорами дають можливість аналізувати різні параметри сигналів. Є можливість об’єднання аналізатора спектру з допомогою інтерфейсу з іншими вимірювальними пристроями і зовнішньою ЕОМ в автоматизовані вимірювальні системи.
При вирішенні задач ЗІ необхідно визначити рівень випромінювання в широкому спектрі частот, що відповідає інформативному сигналові. Тому оцінка рівня випромінювань при вирішенні задач ЗІ повинна починатися з аналізу технічної документації і визначення електричних кіл, по яких можна передавати інформацію з обмеженим доступом . Необхідно провести аналіз і виявити характеристики небезпечних сигналів:
код що використовується: послідовний, паралельний;
періодичне повторення: наявність, відсутність;
часові характеристики сигналу;
спектральні характеристики сигналу.
Після цього можна безпосередньо переходити до визначення рівнів інформативних ПЕМВ. Тут застосовуються наступні методи:
Метод оціночних розрахунків: визначаються елементи конструкції обладнання, в якому проходять небезпечні сигнали, побудова моделі, проведення оціночного розрахунку рівня випромінювань. Цей метод добре реалізується при наявності програмного забезпечення для ЕОМ у вигляді експертної системи, що містить банк моделей випромінювачів.
Метод примусової активізації: програмно або апаратно активізується канал(одне небезпечне коло) еталонним сигналом, що дозволяє виявити випромінювання, проводиться вимірювання виникаючих ПЕМВ. Для вимірювань в даному методі можна застосувати Вимірювальні приймачі і аналізатори спектру.
Метод еквівалентного приймача: синтезується приймач для відновлення інформації, що міститься в ПЕМВ. Після калі бровки такий приймач може застосовуватися для вимірювання рівня інформаційних випромінювань.
Кожен з методів має свої недоліки та переваги. В даний момент найбільш прийнятним для застосування на практиці є метод оцінки рівня інформативних ПЕМВ являється метод примусової активізації.
4. Методи вимірювання рівня ПЕМВ
При проведенні спеціальних досліджень необхідно випіряти рівень ПЕМВ і розрахувати радіус зони R2, що характеризує мінімальну відстань від технічних засобів на границі якої відношення сигнал/шум не перевищує нормованого значення(Рисунок 1). В загальному випадку, ця відстань може знаходитися в ближній, проміжній та дальній зоні.
В межах кожної з зон затухання ЕМ хвиль описується різними аналітичними залежностями. Для отримання об’єктивної величини необхідно правильно визначити границі зон.
Рисунок 1 - Визначення радіуса зони R2
Технічний засіб обробки інформації ми приймаємо за точковий ЕМ випромінювач, оскільки його розміри значно менші в порівнянні з відстанню до точки можливого перехоплення сигналу. Представимо технічний засіб обробки інформації у вигляді диполя, що розміщений в точці О сферичної системи координат(Рисунок 2).
Математичні вирази для визначення параметрів поля джерел ПЕМВ можна отримати з класичної теорії електродинаміки, використовуючи вирази для векторного потенціалу. Відомо, що вектори магнітної та електричної напруженості зв’язані з векторним потенціалом наступними залежностями:
H = ( rotA , E = rot rotA
Тут Aа = ,
де ( — абсолютна діелектрична проникненість; ( — абсолютна магнітна проникненість середовища; I — струм в провіднику; l — довжина провідника; r — відстань від випромінювача до вимірювальної антени; k — хвильове число.
Рисунок 2 - Модель джерела випромінювання ЕМ поля
Розкладемо векторний потенціал на радіальну (A), кутову (A) та азимутальну(A) складові:
A = I l cos(, A = – I l sin(, A = 0
В сферичній системі координат складові вектори напруженості ЕП описуються наступними виразами:
E = –i e cos( E = –i e sin( E = 0
Вектор напруженості електричного поля має вигляд E = rE + (E. Силові лінії вектора E лежать в меридіональних площинах. Складова E досягає максимального значення при ( = (/2 в екваторіальній площині і рівна нулю на осі диполя. Тому вимірювання ПЕМВ необхідно здійснювати в напрямку максимального випромінювання технічного засобу при ( = (/2. Скдладова E пропорційна cos( і досягає максимуму на осі диполя, а в екваторіальній площині рівна нулю. З врахуванням хвильового опору середовища без втрат, швидкості розповсюдження та довжини хвилі:
( = , ( = ( = ,
Вираз для E можна представити у вигляді:
E = ( I l
При зміні напруженості електричної складової поля з допомогою селективних мікровольт метрів використовується режим пікового та квазіпікового детектування. В даному випадку амплітуда напруженості електричної складової може бути виражена наступним чином:
E =
Де E= ( , E = ( , E = (
Характер залежності амплітуди електричної складової від відстані залежить від того, в якій зоні розташована точка спостереження.
Ближня зона
Під ближньою зоною розуміється область навколо джерела ПЕМВ, для якої |kr| << 1, де k = 2(/( — хвильове число. Відповідно, r << (/(2(). Враховуючи, що |kr| << 1, приймаємо |kr| = 0. В такому випадку:
E = –i cos( , E = –i sin(
Проміжна зона
Під проміжною зоною розуміється область навколо джерела ПЕМВ, для якої відстань r від джерела ПЕМВ до вимірювальної антени спів розмірна з довжиною хвилі (. Це означає, що жодною з складових не можна знехтувати, формула набуває вигляду:
E = A,
де A = ( I l/2 — енергетичний коефіцієнт.
Дальня зона
Під дальньою зоною розуміється область навколо джерела ПЕМВ, для якої |kr| >> 1 або r >> (/(2(). Нехтуючи доданками з більш високими степенями r в знаменнику отримуємо:
E = i sin(
5. Технология Soft TEMPEST
Процес перехоплення секретної інформації шляхом прийому ПЕМВ композитного сигналу доволі тривалий і вимогає роботи користувача з інформацією, що цікавить зловмисника, сам період очікування може зайняти багато часу. Проведені в 1998 р Маркусом Куном експериментальні дослідження підтвердили можливість іншого методу здобування інформації. Необхідний комп’ютер заражається спеціальною троянською програмою, що шукає необхідну інформацією і шліхом звернення до різних пристроїв викликає появу ПЕМВ. В даному випадку передача інформації відбувається навіть в той момент, коли користувач не працює безпосередньо з нею.
Дана технологія отримала назву Soft TEMPEST – технологія прихованої передачі даних по каналу ПЕМВ з допомогою програмних засобів. Дана технологія, по своїй суті, є різновидом комп’ютерної стенографії. Основна її небезпека в тому, що троянська програма не порушує роботу ПК, не шкодить дані та не виконує несанкціоновану передачу по мережі, отже і не виявляється звичайними засобами адміністрування чи антивірусами.
Також дана технологія може застосовуватися, як протидія викрадення інформації: з допомогою спеціальних TEMPEST скриптів мінімізується рівень ПЕМВ.
6. Основні способи забезпечення ЗІ від витоку через ПЕМВ:
Електромагнітне екранування приміщень в широкому діапазоні частот.
Доопрацювання та модифікація засобів електронної техніки з ціллю зменшення рівня ПЕМВ.
Криптографічне шифрування інформації, що здійснюється програмними чи апаратними засобами.
Активна радіотехнічне маскування: енергетичний метод(«білий шум», спектрально-енергетичний метод), метод «синфазної завади», статистичний метод
7. Пристрої радіотехнічного маскування.
Розглянемо деякі з пристроїв радіотехнічного маскування, що представлені на сучасному ринку пристроїв ЗІ.
«ВЕТО-М»(пристрій активного захисту інформації): призначений для радіелектронного подавлення технічних засобів здобування інформації і систем дистанційного керування, маскування ПЕМВ, а також інші додаткові функції. Складається з чотирьох випромінюючих модулів, що забезпечують рівномірну АЧХ в діапазоні набільш вірогідного застосування технічних засобів розвідки. Діапазон робочих частот 50-2000МГц; вихідна потужність шумового сигналу 30 Вт.
«БРИЗ»(переносний генератор радіошуму): по принципу дії являє собою широкосмуговий генератор, що створює маскуючий сигнал, забезпечує маскування ПЕМВ від засобів обробки та передачі інформації, блокування радіоканалів, що використовують пристрої дистанційного зняття інформації, блокування приймачів різних систем ДУ по радіоканалу. Діапазон робочих 0,2 – 2000 МГц; вихідна потужність не менше 7 Вт.
«ЛГШ-501»(генератор радіозавад): призначений для роботи в складі системи активного захисту інформації; забезпечує захист інформації по каналах ПЕМВ шляхом створення широкосмугової шумової електромагнітної завади. Принцип роботи: створення на границі контрольної зони шумову заваду, що зашумляє ПЕМВ. Діапазон частот завади 0,01 – 1800 МГц, чотири робочих діапазони.
«ГШ-К-1800»(шумогенератор для захисту ПЕОМ): Виконаний у вигляді плати розширення. Діапазон частот: 0.1 – 1800 МГц
8. Методи пасивного ЗІ від витоку через ПЕМВ.
До пасивних методів відносяться електромагнітне екранування приміщень, а також доопрацювання засобів електротехніки. Електромагнітне екранування приміщень в широкому спектрі частот є важкою технічною задачею і вимагає капітальних затрат, постійного контролю і не завжди можливе через естетичні та ергономічні чинники.
Доопрацювання засобів електротехніки з ціллю зменшення рівня ПЕМВ здійснюється організаціями, що мають відповідні ліцензії. Застосовуючи різні радіо поглинаючі матеріали і схемо технічні рішення, за рахунок доопрацювання вдається суттєво знизити рівень випромінювань. Вартість такого доопрацювання залежить від радіуса необхідної зони безпеки і складає від 20% до 70% від вартості ПЕОМ.
24.01.2013 00:01-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора